JP2011188487A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スキャナの原稿読み取り方式に応じて適切に画像の識別を可能とする画像処理装置を提供する。
【解決手段】走査光学系とＡＤＦを備えた画像読取部Ｒからの画像データを第１の画像処理部２８で処理し、第１の画像処理部２８からの画像データを第２の画像処理部３０により印字のための画像データに処理する画像処理する処理装置であって、前記走査光学系を走査させる場合の全走査面内における画像読取系の面内特性値のバラつきを均一化する補正値を全走査面内で複数の領域に分割して保持する記憶部２３と、第２の画像処理部３０で第１の画像処理部２８からの画像を処理する際に、ＡＤＦで原稿画像を読み取るか否かの読み取り方式に応じて、記憶部２３に保持する補正値を選択的に使用して画像処理の補正を行う補正部３１を有する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、スキャナで読み取る画像が文字画像であるか写真画像であるかの識別精度を向上させる技術に関する。

従来、スキャナ等の画像入力装置により入力された画像信号に基づいて、エッジ検出や無彩色検出を行い、スキャナで読み取る画像が文字画像であるか、写真画像であるかを識別し、文字画像および写真画像に適した画像処理を施してプリンタ等から出力する画像形成装置（ＭＦＰ:Multi Function Peripheral）が提供されている。

スキャナに使用されるスキャナレンズは、レンズ中央部やレンズ周辺部などによって固有の特性を有し、ＭＴＦ(Modulation Transfer Function)値や色差等の固有の特性(面内スキャナ特性)を有する。このため、スキャナレンズを通して撮像部で結像される画像は、撮像面内でＭＴＦ値や色差のばらつきが生じ、面内スキャナ特性にばらつきが生じる。その結果、プリントされた画像の濃淡や色彩が原画像と異なる場合がある。

そこで、面内スキャナ特性値を取得し、面内スキャナ特性値に応じて前記識別処理パラメータを切り替える識別ムラ補正を行うことで、面内での識別ムラを抑制する方法が提案されている。

ところで、画像形成装置には、原稿台ガラスの下方に配置され、副走査方向に移動しながら前記原稿台ガラス上に載置する原稿を主走査方向の全長にわたり読み取る第１の方式と、シートスルー方式のＡＤＦ（Auto Document Feeder）を使用し、スリットガラスに対して原稿であるシートを通過させることで画像を読み取る第２の方式を備えている。

この場合、前記第１の方式は、画像を読み取るために副走査方向に速度差を有して移動する各キャリッジに反射光学系、照明系を取り付け、キャリッジを移動させながら原稿を読み取る構成とし、第２の方式では前記キャリッジを不動にして画像を読み取るため、第１の方式では副走査方向に沿って面内スキャナ特性は一様ではない。このため、同じ原稿を前記第１の方式と前記第２の方式で読み取っても識別結果が異なる場合が生じる。

特開平１１−２１５３６８号公報

本発明が解決しようとする課題は、前記第１の読み取り方式であっても前記第２の読取り方式であっても適切に画像の識別を可能とする画像処理装置を提供することにある。

実施形態の画像処理装置は、一つの観点として、走査光学系と原稿とを相対的に移動させて原稿画像を読み取る画像読取部からの画像データを第１の画像処理部で処理する画像読取系画像処理部と、前記画像読取系画像処理部からの画像データを第２の画像処理部により印字のための画像データに処理する画像形成系画像処理部と、前記走査光学系を走査させる場合の全走査面内における画像読取系の面内特性値のバラつきを均一化する補正値を全走査面内で複数の領域に分割して保持する記憶部と、前記第２の画像処理部で前記第１の画像処理部からの画像を処理する際に、前記画像読取部における原稿画像の読み取りが原稿を移動させて原稿画像を読み取るか否かの読み取り方式に応じて、前記記憶部に保持する補正値を選択的に使用して画像処理の補正を行う補正部と、を有する画像処理装置。

本実施形態における画像形成装置（ＭＦＰ:Multi Function Peripheral）の概略構成を示す縦断面図。 図１の画像形成装置における画像処理を説明する機能ブロック図。 図２の機能ブロックの処理の流れを説明するフローチャート。 面内スキャナ特性を得るためのラダーパターンチャートを示し、（Ａ）は主走査方向ＭＴＦ計算用チャート、（Ｂ）は副走査方向ＭＴＦ計算用チャートを示す。 スキャナ全面を複数領域に分割して面内スキャナ特性を設定する図。 識別ムラ補正機能を使用してコピーを行う流れを説明するフローチャート。

以下、実施形態の画像形成装置を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態における画像形成装置（ＭＦＰ:Multi Function Peripheral）の概略構成を示す縦断面図、図２は本実施形態の画像形成装置１の画像処理を説明する機能ブロック図を示す。

図１に示すように、本実施の形態による画像形成装置１は、画像読取部Ｒと、画像形成部Ｐと、を備えている。
画像読取部Ｒは、シート原稿およびブック原稿の画像をスキャンして読み取る機能を有している。画像読取部Ｒは、原稿を載置する例えばＡ３サイズの原稿台ガラス２を有し、原稿台ガラス２の下方には走査光学系３と、走査光学系３により導かれた原稿反射光を受光する受光部４を配置している。また、画像読取部Ｒは、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）５を原稿台ガラス２の上部に開閉可能に配置し、原稿台ガラス２に隣接して配置したＡＤＦ用のスリットガラス６まで原稿を自動搬送する。

原稿台ガラス２に載置した原稿を読み取る場合（第１の読み取り方式とする）、走査光学系３は、反射ミラーを移動させる第１キャリッジと原稿を照明する光源等を移動させる第２キャリッジとを速度差を有して副走査方向に移動させながら原稿反射光を受光部４に導く。受光部４は、主走査方向の全長に渡って延びるＣＣＤと、前記ＣＣＤに原稿反射光を結像させるスキャナレンズを有する。

また、ＡＤＦ５を使用して原稿を読み取る場合（第２の読み取り方式とする）、前記第１キャリッジ及び前記第２キャリッジは停止し、前記第２キャリッジは光源がスリットガラス６上を通過する原稿を照明する位置に停止し、原稿反射光を受光部４に導く。

画像形成部Ｐは、画像読取部Ｒにて原稿から読み取られた画像や外部機器から画像形成装置に送信された画像データ等に基づいて、シートに現像剤像を形成する機能を有している。画像形成部Ｐは、複数段に給紙カセットを備えた給紙カセット部７と、中間転写ベルト８と、感光体ドラムや現像器等からなるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の画像形成プロセス部９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）、定着装置１０および排出トレイ１１を備えている。

本実施形態による画像形成装置１は、ＣＰＵ（制御部）２１、メモリ部２２、ハードディスク部（ＨＤＤ）２３、画像処理部２４、メモリ制御部２５を備えている。

ＣＰＵ２１は、画像形成装置における各種処理を行う役割を有しており、またメモリ２２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。

メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）等から構成されることができ、画像形成装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

画像処理部２４は、画像読取部Ｒにて原稿から読み取られた画像データについて面内スキャナ特性に基づく識別ムラ補正を行い、画像出力信号を画像形成部Ｐの各色の画像形成プロセス部９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）に送信する。

ここで、画像形成プロセス部９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）は、現像剤像をシートに転写するための各色の感光体の感光面上に静電潜像を形成し、各色の現像器により感光体の感光面上に形成された静電潜像を現像し顕像化する。このようにして各色の感光体上に形成する現像剤像を、中間転写ベルト８のベルト面上に転写し（いわゆる、一次転写）、中間転写ベルト８の回転によって搬送される現像剤像を、所定の二次転写位置Ｔにて、搬送されるシート上に転写する。

シート上に転写された現像剤像は、定着装置１０にてシートに対して加熱定着される。現像剤象が加熱定着されたシートは、複数の搬送ローラ対によって搬送路内を搬送され、排出トレイ１１上に順次排出される。

画像処理装置２４は、スキャナ画像処理系２６と、プリンタ画像処理系２７を有している。スキャナ画像処理系２６は、画像読取部Ｒで読み取る入力画像データ（ＲＧＢスキャナデータ）を画像形成部（プリンタ）に画像出力するための処理を行う第１の画像処理部２８と、面内スキャナ特性を例えば画像形成装置１の工場出荷時等に演算する面内スキャナ特性取得部２９とを有する。第１の画像処理部２８で処理した画像データはＨＤＤ２３に保存され、面内スキャナ特性取得部２９で取得した面内スキャナ特性はＨＤＤ２３に保存される。

面内スキャナ特性取得部２９による面内スキャナ特性の取得は、画像読取部Ｒにおいて、図４（Ａ）に示す主走査方向ＭＦＴ計算用の第１のラダーパターンチャート４１と、図４（Ｂ）に示す副走査方向ＭＦＴ計算用の第２のラダーパターンチャート４２をそれぞれ第１の読取り方式と、ＡＤＦを用いた第２の読み取り方式の両方について読み取ることにより行う。

第１のラダーパターンチャート４１と第２のラダーパターンチャート４２は、原稿台ガラス２の全面と同じサイズ（本実施形態ではＡ３サイズ）の用紙上に、図４に示すように、白と黒の細線を交互に平行に印字した構成である。第１のラダーパターンチャート４１と第２のラダーパターンチャート４２の両方を読み込んで面内スキャナ特性を演算する場合、いずれか一方を読み込んで面内スキャナ特性を演算することができる。

第１の読み取り方式では、第１のラダーパターチャート４１を原稿台ガラス２に載置し、ＡＤＦ５を閉じた状態で走査光学系３を副走査方向に移動させ、画像の読み取りを行う。この場合、第１のラダーパターンチャート４１を副走査方向に沿って走査しながら主走査方向の全幅に渡り読み込む。読み込んだ第１のラダーパターン情報は解像特性を示し、面内スキャナ特性取得部２９は主走査方向における各細線のＭＦＴ値を演算する。同様に第１の読み取り方式で第２のラダーパターンチャート４２を読み込むと、第２のラダーパターンチャート４２の全面の画像を読み取る。読み込んだ第２のラダーパターン情報は解像特性を示し、面内スキャナ特性取得部２９は副走査方向における各細線のＭＴＦ値を演算する。

本実施形態において、面内スキャナ特性取得部２９による面内スキャナ特性の演算は、図５に示すように、原稿台ガラス２の全面に対応してマトリックス状（３列×５行の計１５領域）に面内スキャナ特性の分割領域を設定し、分割領域毎に設定する。そして、１５の分割領域毎に演算したＭＴＦ値である第１の読み取り方式用の面内スキャナ特性値をハードディスク２３に保存する。なお、矩形の分割領域を３列×５行としているが、これは例示であり、これに限定されることはない。

ここで、各領域に複数本の細線部が存在するので、これら複数本の細線の平均値を各領域における面内スキャナ特性値に設定することを例示できる。

また、第２のラダーパターンチャート４２を採用した場合、あるいは両方のラダーパターンチャートを採用した場合も同様である。さらに、解像特性を表すラダーパターンチャートだけでなく、色分離性を表す色差等の情報を算出するためのパターンを用いて同様に面内スキャナ特性を演算することもできる。

次に、ＡＤＦ５を使用した第２の読み取り方式では、第１のラダーパターンチャート４１と第２のラダーパターンチャート４２の双方または一方を読み込むが、面内スキャナ特性取得部２９が面内スキャナ特性を演算するのに用いる画像データは、主走査１ライン分のデータとする。なお、全副走査方向の全ラインの中で特定の分割領域１ライン分（例えば７番の領域に存在する特定の１ライン）を代表値としてもよく、複数の分割領域の平均値としてもよい（例えば４番，８番，１５番の領域の組み合わせの平均値）。

面内スキャナ特性取得部２９は、図４に示す１５の分割領域の面内スキャナ特性値のバラつきに対する補正量を算出するための補正目標値(ターゲット)を算出する。ここで前記ターゲットは面内スキャナ特性値の平均値、最大値、中央値、もしくは実験データに基づく期待値等を例示できる。そして、決定した前記ターゲットをスキャナ系画像処理部２６に保持しておく。

面内スキャナ特性取得部２９は、ＨＤＤ２３に保存する分割領域ごとの前記面内スキャナ特性値、及び保持する前記ターゲットから、前記分割領域ごとに補正量を算出する。ここでの補正量とは、通常の識別処理（文字画像と写真画像との識別）に設定される閾値といったパラメータに対してのオフセット値を示すものとし、以下この補正量を識別ムラ補正量とする。また補正量を算出する際、前記第１の読み取り方式の場合には原稿第ガラス２の全面分の識別ムラ補正量を算出し、ＡＤＦ５を使用した第２の読み取り方式の場合には主走査1ライン分の識別ムラ補正量を算出し、ＨＤＤ２３へ保存する。スキャナ系画像処理部２６とＨＤＤ２３とはメモリ制御部２５により保存データの送受信が行われる。

図３に面内スキャナ特性値を用いて識別ムラを補正するための補正量算出処理の流れを説明するフローチャートを示す。

まず、ＡＣＴ１において、原稿の読み込みがＡＤＦ５を使用した第２の読み込み方式かどうかを判定し、第２の読み込み方式であればＡＣＴ２に進む。

ＡＣＴ２において、図４に示すような面内スキャナ特性計算用チャートを読み込み、ＡＣＴ３に進む。

ＡＣＴ３では、図５に示すような、例えば矩形に形成した分割領域ごとの面内スキャナ特性値を算出し、ＡＣＴ４に進む。

ＡＣＴ４では、受光部４のＣＣＤにより１ライン分の面内スキャナ特性値を保存し、ＡＣＴ５に進む。

ＡＣＴ５では、識別ムラターゲットを算出し、ＡＣＴ６に進む。
ＡＣＴ６では、例えば主走査方向に沿って並ぶ各分割領域における主走査方向１ラインの面内スキャナ特性値より、識別ムラ補正量を算出し、ＨＤＤ２３に保存する。

一方、ＡＣＴ１において、第１の読み取り方式と判定されると、ＡＣＴ７に進み、ＡＣＴ７において、図４に示すような面内スキャナ特性計算用チャートを読み込み、ＡＣＴ８に進む。

ＡＣＴ８では、図５に示すような、例えば矩形に形成した分割領域ごとの面内スキャナ特性値を算出し、ＡＣＴ９に進む。

ＡＣＴ９では、走査光学系３を副走査方向に移動させながら受光部４のＣＣＤにより原稿台ガラス２の全面の面内スキャナ特性値を保存し、ＡＣＴ１０に進む。

ＡＣＴ１０では、識別ムラターゲットを算出し、ＡＣＴ１１に進む。
ＡＣＴ１１では、各分割領域ごとに識別ムラターゲットと、各分割領域ごとの面内スキャナ特性値より、識別ムラ補正量を算出し、ＨＤＤ２３に保存する。

図３に示す処理の流れは、上述のように画像形成装置の工場での組立時の調整工程や、サービスマンやユーザーによる調整時に面内スキャナ特性計算用チャートを使用して実施し、識別ムラ補正処理は図６に示すように通常のコピー時に実施される。

図２に戻り、プリンタ画像処理系２７は、ＨＤＤ２３に保存する第１の画像処理部２８で処理済みの画像データ（ＲＧＢデータ）に基づいて、画像形成部Ｐに出力するための画像データ（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋデータ）を生成する第２の画像処理部３０と、第２の画像処理部３０で処理する画像データに対して、ＨＤＤ２３に保存する分割領域ごとの識別ムラ補正量に基づいて、識別処理の補正を行う識別処理部（補正部）３１を有する。識別処理部３１は、算出した分割領域ごとの識別ムラ補正量を識別結果を算出する際に用いる閾値パラメータに加算することで、識別処理の補正を行う。その際、原稿台ガラス２状の原稿を走査光学系３が移動しながら読み取る第１の方式の場合には、全画素において識別ムラ補正量が異なり、ＡＤＦ５を使用して原稿を読み取る第２の読み取り方式の場合には、副走査方向全ライン共通の識別ムラ補正量を使用する。すなわち、識別処理部３１は、原稿台ガラス２に原稿を載置し、走査光学系３の副走査方向の移動により原稿画像を読み取る第１の読み取り方式の場合と、原稿をＡＤＦ５を使用して原稿画像を読み取る第２の読み取り方式の場合によって識別ムラ補正量を切り換え、読み取り状態に合致した補正処理を行う。

識別処理部３１は、前記閾値パラメータに対する補正量を決定する際、隣接する分割領域で補正量に差がある場合等において、分割領域間の境界で識別結果が極端に変わる場合には、分割領域間の境界付近では、隣接する分割領域の補正量を用いて、これらの中間値や平均値、もしくは座標位置に応じて線形補間により補正量を算出する。

図６に識別ムラ補正量を用いて識別ムラ補正を行う識別ムラ補正処理の流れを説明するフローチャートを示す。

ＡＣＴ２１において、原稿の読み込みがＡＤＦ５を使用した第２の読み込み方式かどうかを判定し、第２の読み込み方式であればＡＣＴ２２に進む。

ＡＣＴ２２では、ＡＤＦ５により原稿を読み込み、ＡＣＴ２３に進む。

ＡＣＴ２３では、第２の画像処理部３０の画像処理の際に、画像識別の閾値パラメータに対し、主走査方向の１ライン分に設定した第２の読み取り方式に設定する識別ムラ補正量を加算した補正パラメータを演算し、ＡＣＴ２４に進む。

ＡＣＴ２４では、第２の画像処理部３０で補正パラメータを用いた識別処理を実施する。

一方、ＡＣＴ１において、原稿台ガラス２上に原稿を載置し、走査光学系３が副走査方向へ移動しながら原稿画像を読み取る第１の読み取り方式と判定されると、ＡＣＴ２５に進み、原稿を読み取り、ＡＣＴ２６に進む。

ＡＣＴ２６では、第２の画像処理部３０の画像処理の際に、画像識別の閾値パラメータに対し、分割領域ごとに設定する識別ムラ補正量を加算した補正パラメータを演算し、ＡＣＴ２７に進む。

ＡＣＴ２７では、第２の画像処理部３０で各分割領域ごとの補正パラメータを用いた識別処理を実施する。

以上のように、本実施形態では、原稿画像の読み取り方式ごとに、面内スキャナ特性値を用いて識別ムラ補正量を求め、画像を印字する際に、原稿画像の読み取り方式に合わせて識別ムラ補正を行うので、原稿画像の読み取り方式に係らず、最適なコピー画像を得ることができる。

本実施形態で説明した処理は、メモリ部２２に予め記憶されているプログラムをCPU21に実行させる場合を例示したが、プログラムをネットワークから複写機にダウンロードしても良く、プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させたものを複写機にインストールしても良い。記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば良い。記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）、フラッシュメモリを用いることができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施できる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

Ｐ 画像形成部
Ｒ 画像読取部
１ 画像形成装置
２ 原稿台ガラス
３ 走査光学系
４ 受光部
５ 自動原稿搬送装置
６ スリットガラス
７ 給紙カセット部
８ 中間転写ベルト
９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ） 画像形成プロセス部
１０ 定着装置
１１ 排出トレイ
２１ ＣＰＵ（制御部）
２２ メモリ部
２３ ハードディスク部（ＨＤＤ）
２４ 画像処理部
２５ メモリ制御部
２６ スキャナ画像処理系
２７ プリンタ画像処理系
２８ 第１の画像処理部
２９ 面内スキャナ特性取得部
３０ 第２の画像処理部
３１ 識別処理部
４１ 第１のラダーパターンチャート
４２ 第２のラダーパターンチャート

Claims (9)

1. 走査光学系と原稿とを相対的に移動させて原稿画像を読み取る画像読取部からの画像データを第１の画像処理部で処理する画像読取系画像処理部と、
   前記画像読取系画像処理部からの画像データを第２の画像処理部により印字のための画像データに処理する画像形成系画像処理部と、
   前記走査光学系を走査させる場合の全走査面内における画像読取系の面内特性値のバラつきを均一化する補正値を全走査面内で複数の領域に分割して保持する記憶部と、
   前記第２の画像処理部で前記第１の画像処理部からの画像を処理する際に、前記画像読取部における原稿画像の読み取りが原稿を移動させて原稿画像を読み取るか否かの読み取り方式に応じて、前記記憶部に保持する補正値を選択的に使用して画像処理の補正を行う補正部と、
   を有する画像処理装置。
2. 前記記憶部には、前記走査光学系が移動しながら原稿画像を読み込むときに使用する前記複数の補正値と、前記原稿を移動させながら原稿画像を読み込むときに使用する一主走査方向に沿った補正値を保持することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像読取系画像処理部には、前記記憶部に保持する複数の補正値を算出する面内特性取得部を有する請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記面内特性取得部は、前記画像読取部で読み込むテストチャートの読み取り情報に基づく複数の面内特性を前記複数の分割領域ごとに演算し、補正目標値との差に基づいて前記補正値を算出する請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記補正部は、前記第２の画像処理部が処理する画像データが文字データか写真データかを識別する識別パラメータに対するオフセット値を補正値とすることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 前記補正値は、補正目標値に対する差として算出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置。
7. 前記目標値は、前記複数の面内特性値の平均値、最大値、中央値のいずれかであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像処理装置。
8. 前記補正値は、前記第２の画像処理部が処理する画像データが文字データか写真データかを識別する識別パラメータに対するオフセット値とすることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 前記複数の分割領域は、前記走査光学系が移動する全領域をマトリックス状に分割した領域であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像処理装置。
   
   
   

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